熱能與動力工程在鍋爐和能源方面的發(fā)展

吳振營

中煤能源新疆煤電化有限公司 新疆昌吉 831700

如何實現(xiàn)對現(xiàn)有資源的最大化利用，開發(fā)和利用好新能源，是在資源不足的今天需要被認真思考的議題。熱能和動力工程作為近幾十年的新興話題，在工業(yè)鍋爐和能源中的結合利用一直有很高的討論熱度。各個工廠可以仔細思考如何更好地開發(fā)和應用熱能，并且結合動力工程知識優(yōu)化自身的能源結構，以滿足可持續(xù)發(fā)展的需求，從而提高工業(yè)生產(chǎn)中的能源利用率。下面從熱能動力工程的概況開始進行分析，希望能給屏幕前讀者一定的啟發(fā)[1]。

1 我國熱能動力工程發(fā)展狀況概述

我國的熱能動力工程始于20世紀50年代。因為當時新中國成立沒多久，一切都沒有太多的經(jīng)驗來借鑒。在這方面，我國參照蘇聯(lián)的模式，對這項工程進行了非常詳細的分工，對鍋爐、內(nèi)燃機等各類應用手段進行了劃分。當時人才培養(yǎng)的目的是要求所學知識必須能直接應用于工業(yè)生產(chǎn)，而應用機會較少的純理論專業(yè)開設也較少，這種培養(yǎng)方式也是適應了當時我國的發(fā)展情況，借助蘇聯(lián)的教育模式，我國借此填補了相關熱能動力工程的人才空白。但改革開放后，特別是市場經(jīng)濟體制的確定，對這方面的人才提出了更高的要求，為了滿足社會主義現(xiàn)代化建設的需求，其培養(yǎng)模式也需要做出一定的改變。因此，從20世紀90年代初開始，熱動力工程進入本科專業(yè)目錄，對原先的各個分支學科進行了整合，最后壓縮成9個專業(yè)。經(jīng)過時間不長的探索，20世紀90年代末教育部大膽的將熱能動力工程設為專有的學科，同時取消原有的細分學科。一體化后，該專業(yè)應用性很強，學習內(nèi)容更有針對性，相關領域也非常廣泛，尤其是鍋爐和能源方面應用更廣泛[2]。

2 熱能動力發(fā)展的四個方向

熱動力工程集合了各種現(xiàn)代學科，包括最主要的能源技術和動力技術，其中現(xiàn)代熱動力工程也融合了信息技術和一定的管理知識?，F(xiàn)代熱動力工程主要是要培養(yǎng)集合管理能力，專業(yè)能力于一體的全方位復合型人才。其中包括：（1）要培養(yǎng)以熱轉(zhuǎn)換和利用系統(tǒng)為主的專業(yè)人才（包括能源環(huán)境和能源開發(fā)）。（2）內(nèi)燃機及驅(qū)動力方向以及以系統(tǒng)為主的熱機及汽車工程、船舶動力方向。（3）將電能轉(zhuǎn)換為機械力的流體機械和制冷低溫工程方向。（4）將機械力轉(zhuǎn)換為電能的火力及水利水電工程方向。

3 熱能動力工程現(xiàn)狀分析

熱動力工程主要研究熱力與動力之間的能量轉(zhuǎn)換，對優(yōu)化現(xiàn)有單一的能源結構和轉(zhuǎn)化率低下的能源利用率有比較好的促進作用。將熱能和動力進行轉(zhuǎn)換已經(jīng)有比較成熟的應用水平，若能進一步優(yōu)化目前的能源轉(zhuǎn)換效率，我國生態(tài)社會將得到良好的發(fā)展?，F(xiàn)階段，我國的熱動力工程發(fā)展迅速，熱動力工程研究也取得了很大的發(fā)展，但也有需要改進的地方。（1）熱和動力之間相互轉(zhuǎn)換的自動化發(fā)展需要研究。（2）要加強運營商在熱能和動力之間相互轉(zhuǎn)換的能力培養(yǎng)。（3）還要加強對熱動力工程的專業(yè)性和應用研究[3]。

4 熱能動力工程在各領域的應用

4.1 熱能動力工程在工業(yè)鍋爐的應用

在工業(yè)生產(chǎn)中，鍋爐是不少工廠的動力來源。其主要作用是將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能通過不同的手段轉(zhuǎn)化為機械能或電能，然后將轉(zhuǎn)化后的能源用于產(chǎn)品的加工。鍋爐在我國輕重工業(yè)中使用的歷史十分的悠久，要對現(xiàn)有的老舊鍋爐供能設備進行現(xiàn)代化改造，就要不斷的推進現(xiàn)有鍋爐的電力化發(fā)展。不過受限于成本和配套生產(chǎn)設施的原因，大部分企業(yè)尚未普及使用。但隨著技術的革新，電力化鍋爐將成為必然趨勢。各個企業(yè)主應該將目光放得長遠些，積極推進老舊供能設備的改造，推動我國熱動力工程的進一步應用，這也是對企業(yè)的一項改良。我國火力發(fā)電鍋爐使用時間長，并且一直使用的是被動式火力發(fā)電鍋爐，用比較傳統(tǒng)的控制手段進行鍋爐開關的控制，但就是這樣的控制方式其實隱藏著不小的安全隱患，也不能做到對鍋爐的精確控制。因此現(xiàn)階段研究方向應該著重于現(xiàn)有老舊鍋爐的改造，推進電力化鍋爐的使用，提高鍋爐的能源轉(zhuǎn)換效率和安全性。

4.2 熱能動力工程在汽車工程中的應用

熱動力工程與汽車發(fā)動機的發(fā)展密切相關，對汽車控制工程的研究要先對熱動力發(fā)動機的工作原理和熱動力工程進行研究。對汽車中使用的熱動力工程知識，不僅要熟悉熱能動力科學，還要對汽車相關的發(fā)動機知識和汽車綜合理論知識有了解。熱能發(fā)動機可以說是汽車性能的核心，以傳統(tǒng)發(fā)動機為基礎進行升級和改良，能促進汽車行業(yè)的發(fā)展。

4.3 熱能動力工程在控制方向中的應用

熱能動力工程的一個研究方向就是控制方向。通過熱動力工程和控制工程的同步發(fā)展，熟練掌握熱動力工程和控制工程將相關理論知識和操作技術、這些理論知識應用于實際生活中，設計相關產(chǎn)品，將熱動力工程和控制工程集成到產(chǎn)品中，使熱動力工程和控制工程能夠促進未來的技術發(fā)展。

4.4 熱能動力工程在水利水電中的應用

水利水電是國家比較重要的一個方面，水利水電方面運用熱動力工程是未來的主要發(fā)展方向。水利水電中，通過對相關設備的熱動力工程的運用，將水利水電的發(fā)展轉(zhuǎn)變?yōu)閯恿こ谭矫妫粌H可以大大提高水利水電的工作效率，還可以對人們的日常生活產(chǎn)生積極的影響。

5 結語

綜上所述，無論是鍋爐方面還是能源方面，熱動力工程在該領域的發(fā)展都很好，但也存在需要改善的問題，如鍋爐的消耗能源。能源利用效率低也是我國工業(yè)生產(chǎn)中面臨的主要問題，因此熱動力工程專業(yè)要在培養(yǎng)相關人才時掌握相關理論知識。